CN115625462A - 一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备，属于海上风电技术领域，它解决了现有塔筒与钢管桩的焊接效低，纵缝的一次合格率差等技术问题。本海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备，包括机架、焊接工作台以及电气控制系统，机架下端设置有机架行走驱动部件，机架上设置有工作台升降机构，工作台升降机构上设置有焊接工作台，机架行走驱动部件包括单导轨，机架的底端设置有行走轮，行走轮与单导轨滚动接触，机架上设置有用于驱动行走轮的减速机。本发明具有提高塔筒与钢管桩的焊接效率，同时焊接平台稳固性良好，提高纵缝的一次合格率，减少返工的优点。

Description

一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备

技术领域

本发明属于海上风电技术领域，涉及一种自动焊接装备，特别是一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备。

背景技术

风力发电是指把风的动能转为电能，风能是一种清洁无公害的可再生能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，人们感兴趣的是如何利用风来发电，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。

近年来，我国风电技术不断提升，海上风电逐步向深远海发展，装机容量也随之增大。目前国内风电场单机容量已达10兆瓦以上，最大直径已超过8米，相比以往塔筒直径更大、长度更长、壁厚更厚，焊接的工作量与焊接技术难度将会成倍增加。因此，提高焊接效率与焊缝一次合格率是推动海上风电高效发展的关键一步。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备，该发明要解决的技术问题是：如何实现提高塔筒与钢管桩的焊接效率，同时焊接平台稳固性良好，提高纵缝的一次合格率，减少返工。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备，包括机架、焊接工作台以及电气控制系统，所述机架下端设置有机架行走驱动部件，机架上设置有工作台升降机构，工作台升降机构上设置有焊接工作台，所述机架行走驱动部件包括单导轨，机架的底端设置有行走轮，行走轮与单导轨滚动接触，机架上设置有用于驱动行走轮的减速机。

本发明的工作原理是：将焊接机构设置在焊接工作台上，利用工作台升降机构带动焊接工作台上下移动，从而根据风电塔筒管节外壁的位置调节高度，高度调节完成后，开启焊接机构，同时减速机带动行走轮转动，使得机架沿着单导轨移动，从而对纵缝进行焊接，运行速度平稳，速度恒定，操作方便，可以保证焊接高效的进行，提高焊缝的一次合格率，并且单导轨的设置，可以大幅度减少场地占用面积。

所述焊接工作台与机架滑动连接，焊接工作台上设置有焊接箱，焊接工作台上开设有焊接槽。

所述焊接工作台的下侧固定有若干电动伸缩杆，电动伸缩杆的下端固定有轨道架，轨道架上设置有焊弧小车，轨道架与焊接槽对应。

采用以上结构，焊弧小车通过管道与焊接箱连接，可以利用电动伸缩杆带动轨道架升降，使得轨道架与风电塔筒管节外壁抵触，然后使得焊弧小车对纵缝进行焊接，可以提高焊接的平稳性，保证焊接的质量。

所述焊接工作台的下侧固定有距离传感器。

采用以上结构，距离传感器根据离筒节的高度自动调节焊接工作台位置，自动化程度高。

还包括导向轨道，导向轨道与机架的上端滑动连接。

采用以上结构，可以利用导向轨道对机架进行导向限位，从而提高机架运行的平稳性。

所述升降机构包括安装板，安装板与机架的上端固定连接，安装板上设置有驱动箱，安装板上设置有两组轴承座，每组轴承座上均旋转连接有转轴，转轴与驱动箱通过联轴器连接，转轴上固定有链轮，链轮上设置有链条，链条的一端与焊接工作台连接，链条的另一端连接有配重块。

采用以上结构，利用电机带动焊接工作台升降，结构简单，安全可靠。

所述机架上固定有限位滑轨，配重块与限位滑轨滑动连接。

采用以上结构，可以利用限位滑轨对配重块进行导向限位，从而保证工作的稳定性。

所述机架的一侧设置有扶梯，扶梯上设置有安全护栏。

采用以上结构，工作时可通过扶梯进入焊接工作台，安全便捷。

所述机架包括框架，框架内固定有若干加强杆。

采用以上结构，利用加强杆对机架进行加固，提高机架的牢固性，保证工作的安全性。

与现有技术相比，本海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备具有以下优点：

1、此海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备的地面轨道采用单轨，在厂房立柱上设置扶持导向轨道，极大节省有限的厂房地面空间，使得厂房利用率提高。

2、此海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备的焊接工作台调节高度范围为2～9m，可满足直径2.5～8.5m多种直径管节外壁纵焊。

3、此海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备的安全可靠，经济实用，操作方便保证焊接高效的进行，提高焊缝的一次合格率。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明另一视角的结构示意图。

图3是本发明中焊接工作台的结构示意图。

图4是本发明中升降机构的结构示意图。

图5是本发明中机架的结构示意图。

图6是本发明中配重块的结构示意图。

图中，1、机架；2、焊接工作台；3、焊接箱；4、升降机构；5、单导轨；6、导向轨道；7、电动伸缩杆；8、轨道架；9、配重块；10、焊接槽；11、安装板；12、驱动箱；13、轴承座；14、转轴；15、链轮；16、限位滑轨；17、行走轮。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-图6所示，本海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备，包括机架1、焊接工作台2以及电气控制系统，机架1下端设置有机架行走驱动部件，机架1上设置有工作台升降机构4，工作台升降机构4上设置有焊接工作台2，机架行走驱动部件包括单导轨5，机架1的底端设置有行走轮17，行走轮17与单导轨5滚动接触，机架1上设置有用于驱动行走轮17的减速机。

将焊接机构设置在焊接工作台2上，利用工作台升降机构4带动焊接工作台2上下移动，从而根据风电塔筒管节外壁的位置调节高度，高度调节完成后，开启焊接机构，同时减速机带动行走轮17转动，使得机架1沿着单导轨5移动，从而对纵缝进行焊接，运行速度平稳，速度恒定，操作方便，可以保证焊接高效的进行，提高焊缝的一次合格率，并且单导轨5的设置，可以大幅度减少场地占用面积。

焊接工作台2与机架1滑动连接，焊接工作台2上设置有焊接箱3，焊接工作台2上开设有焊接槽10。

焊接工作台2的下侧固定有若干电动伸缩杆7，电动伸缩杆7的下端固定有轨道架8，轨道架8上设置有焊弧小车，轨道架8与焊接槽10对应。

采用以上结构，焊弧小车通过管道与焊接箱3连接，可以利用电动伸缩杆7带动轨道架8升降，使得轨道架8与风电塔筒管节外壁抵触，然后使得焊弧小车对纵缝进行焊接，可以提高焊接的平稳性，保证焊接的质量。

焊接工作台2的下侧固定有距离传感器。

采用以上结构，距离传感器根据离筒节的高度自动调节焊接工作台2位置，自动化程度高。

还包括导向轨道6，导向轨道6与机架1的上端滑动连接。

采用以上结构，可以利用导向轨道6对机架1进行导向限位，从而提高机架1运行的平稳性。

升降机构4包括安装板11，安装板11与机架1的上端固定连接，安装板11上设置有驱动箱12，安装板11上设置有两组轴承座13，每组轴承座13上均旋转连接有转轴14，转轴14与驱动箱12通过联轴器连接，转轴14上固定有链轮15，链轮15上设置有链条，链条的一端与焊接工作台2连接，链条的另一端连接有配重块9。

采用以上结构，利用电机带动焊接工作台2升降，结构简单，安全可靠。

机架1上固定有限位滑轨16，配重块9与限位滑轨16滑动连接。

采用以上结构，可以利用限位滑轨16对配重块9进行导向限位，从而保证工作的稳定性。

机架1的一侧设置有扶梯，扶梯上设置有安全护栏。

采用以上结构，工作时可通过扶梯进入焊接工作台2，安全便捷。

机架1包括框架，框架由H型钢制作，框架内固定有若干加强杆。

距离传感器将收集到的数据传回电气控制系统，电气控制系统由收集系统与处理系统构成，电控箱内有一个控制板，该控制板由熔断器、控制变压器、低压断路器、PLC、接触器及接线端子等组成。低压断路器具有过载、过流、短路等多种保护功能，可对电动机的过载、过流、短路等故障进行有效的保护，焊接工作台2可供操作人员操作、维修、添加焊接材料等使用，放置焊剂输送回收机等。

本发明的工作原理:利用驱动箱12带动转轴14旋转，转轴14带动链轮15转动，链轮15通过链条带动焊接工作台2上下移动，从而根据风电塔筒管节外壁的位置调节高度，高度调节完成后，开启电动伸缩杆7带动轨道架8与风电塔筒管节外壁抵触，开启焊弧小车，同时减速机带动行走轮17转动，使得机架1沿着单导轨5移动，从而对纵缝进行焊接，运行速度平稳，速度恒定，操作方便，可以保证焊接高效的进行，提高焊缝的一次合格率，并且单导轨5的设置，可以大幅度减少场地占用面积。

本海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备目前已成功运用在珠海桂山样机塔筒项目、三峡阳江青洲六海上风电场钢管桩项目中。在应用过程中根据生产现场提出的意见，不断完善海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备。通过对海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备的应用，提高了塔筒与钢管桩的焊接效率，同时焊接平台稳固性良好，提高纵缝的一次合格率，减少返工。

综上，通过单导轨5、机架1、焊接工作台2等结构的设置，实现提高了塔筒与钢管桩的焊接效率，同时焊接平台稳固性良好，提高纵缝的一次合格率，减少返工的功能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备，包括机架（1）、焊接工作台（2）以及电气控制系统，其特征在于，所述机架（1）下端设置有机架行走驱动部件，机架（1）上设置有工作台升降机构（4），工作台升降机构（4）上设置有焊接工作台（2），所述机架行走驱动部件包括单导轨（5），机架（1）的底端设置有行走轮（17），行走轮（17）与单导轨（5）滚动接触，机架（1）上设置有用于驱动行走轮（17）的减速机。

2.根据权利要求1所述的一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备，其特征在于，所述焊接工作台（2）与机架（1）滑动连接，焊接工作台（2）上设置有焊接箱（3），焊接工作台（2）上开设有焊接槽（10）。

3.根据权利要求2所述的一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备，其特征在于，所述焊接工作台（2）的下侧固定有若干电动伸缩杆（7），电动伸缩杆（7）的下端固定有轨道架（8），轨道架（8）上设置有焊弧小车，轨道架（8）与焊接槽（10）对应。

4.根据权利要求1所述的一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备，其特征在于，所述焊接工作台（2）的下侧固定有距离传感器。

5.根据权利要求1所述的一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备，其特征在于，还包括导向轨道（6），导向轨道（6）与机架（1）的上端滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备，其特征在于，所述升降机构（4）包括安装板（11），安装板（11）与机架（1）的上端固定连接，安装板（11）上设置有驱动箱（12），安装板（11）上设置有两组轴承座（13），每组轴承座（13）上均旋转连接有转轴（14），转轴（14）与驱动箱（12）通过联轴器连接，转轴（14）上固定有链轮（15），链轮（15）上设置有链条，链条的一端与焊接工作台（2）连接，链条的另一端连接有配重块（9）。

7.根据权利要求6所述的一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备，其特征在于，所述机架（1）上固定有限位滑轨（16），配重块（9）与限位滑轨（16）滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备，其特征在于，所述机架（1）的一侧设置有扶梯，扶梯上设置有安全护栏。

9.根据权利要求1所述的一种海上风电塔筒管节外壁纵缝轨道式自动焊接装备，其特征在于，所述机架（1）包括框架，框架内固定有若干加强杆。

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